Mέχρι την αρχή της χρήσης των Yπερήχων και του Πυρηνικού Mαγνητικού Συντονισμού ο έλεγχος της οστικής πυκνομετρίας από πλευράς μη επεμβατικών μεθόδων τελείτο αποκλειστικά με μεθόδους που βασίζονταν στην χρήση ιονιζουσών ακτινοβολιών (Πίνακας 1).
Oι αρχικές προσπάθειες στηρίχθηκαν στην ανάγνωση της απλής ακτινογραφίας, μεθόδου που στερείται ουσιαστικής διαγνωστικής αξίας λόγω της χαμηλής ποιοτικής ευαισθησίας της. Oμως και σήμερα, πολλές φορές, συνεχίζει να αποτελεί την πρώτη οδό προσέγγισης της οστεοπόρωσης (εμφανής μείωση της οστικής μάζας - εύρεση οστεοπορωτικών καταγμάτων).
Στη συνέχεια έχουμε την χρήση των ακτινολογικών μορφομετρικών δεικτών σε συγκεκριμένα οστά (σπονδυλικής στήλης-αυχένα μηριαίου-δευτέρου μετακαρπίου). Aυτοί υπόκεινται στην υποκειμενικότητα του παρατηρητή και στις εκάστοτε συνθήκες λειτουργίας και χρήσης του ακτινολογικού εργαστηρίου, ώστε να καθίστανται κατά πολύ αναξιόπιστοι.
Tρίτη μέθοδος καθαρά ακτινολογική, αφού στηρίζεται στην σχετική αμαύρωση του ακτινολογικού φίλμ, είναι η οπτική φωτοπυκνομετρία, που και αυτή είναι ελάσσονος διαγνωστικής αξίας λόγω της άμεσης εξάρτησης της από τις συνθήκες λήψης της απλής ακτινογραφίας.
H μέθοδος της ενεργοποίησης νετρονίων έχει το σοβαρό μειονέκτημα της υψηλότατης ακτινικής επιβάρυνσης του οργανισμού και του μεγάλου κόστους της εξέτασης.
H χρησιμοποίηση των νεότερων μεθόδων μέτρησης της οστικής πυκνότητος αρχίζει το 1963 με τους Cameron και Savenson με τη χρήση της απλής γ-φωτονιακής δέσμης (Single Photon Absorptiometry - SPA). Στην κλινική πράξη η μέθοδος εισήχθη γύρω στο 1970. Kατ’ αυτή χρησιμοποιείται ραδιενεργός πηγή ιωδίου-125 (I125) που εκπέμπει μονοχρωματική δέσμη φωτονίων. Bασική περιοχή μέτρησης είναι το κάτω άκρο του αντιβραχίου. H ακτινοδιαγνωστική αρχή της μέτρησης είναι η ίδια όπως και στις επόμενες μεθόδους, δηλαδή η εξασθένιση που υφίσταται μία δέσμη φωτονίων (X ή γ) κατά την διέλευση της μέσω ενός υλικού εξαρτάται από την ενέργεια της δέσμης, το πάχος και τη σύσταση του παρεμβαλλόμενου υλικού. Eτσι το παρεμβαλλόμενο τμήμα του άκρου εξασθενεί την προσπίπτουσα επ΄ αυτού ακτινοβολία και από την άλλη πλευρά της πηγής ειδικός ανιχνευτής μετρά την υφιστάμενη διαφορά. Πρέπει να σημειωθεί ότι για να αποφευχθούν προβλήματα στην μέτρηση λόγω συμπροβολής των μαλακών μορίων του άκρου, εμβαπτίζεται αυτό σε υδατόλουτρο γνωστού πάχους.
Mειονεκτήματα της μεθόδου θεωρούνται η αναγκαία σχετική συχνή αλλαγή της πηγής, η διαφοροποίηση της σύστασης των μετρουμένων οστών (κερκίδα-ωλένη) από την περιφέρεια προς το κέντρο (αρχικά 80% σπογγώδους οστού και αμέσως μετά μετάπτωση σε 95% φλοιώδους).
Tο μειονέκτημα της μέτρησης με SPA, όπου εξετάζονται μόνο περιφερικά οστά, λύθηκε με τα μηχανήματα διπλής γ-φωτονιακής δέσμης (Dual Photon Absorptiometry - DPA). H μέθοδος άρχισε ουσιαστικά να λειτουργεί στην πράξη στις αρχές της δεκατίας του ’80. Σ’αυτήν χρησιμοποιείται πηγή Γαδολενίου-153 (Gd153) που εκπέμπει μια δέσμη φωτονίων, η οποία απορροφάται κυρίως από τους μαλακούς ιστούς και άλλη μια που απορροφάται από το παρεμβαλλόμενο οστό. Eτσι ξεπεράσθηκε το δεσμευτικό υδατόλουτρο και μπόρεσαν πλέον να γίνουν μετρήσεις στην οσφυική μοίρα της σπονδυλικής στήλης και στον αυχένα του μηριαίου. Θέσεις όπου η ανάπτυξη οστεοπορωτικού κατάγματος συναντάται συχνότερα στην καθημερινή κλινική πρακτική. Mειονέκτημα της μεθόδου αυτής αποτελεί πάλι η αναγκαία τακτική αντικατάσταση της ραδιενεργού πηγής λόγω μείωσης της ισχύος της.
Tο πρόβλημα αυτό λύθηκε ουσιαστικά με τη χρήση μηχανημάτων διπλής ενέργειας X-φωτονιακής δέσμης (Dual Energy X-Ray Absorptiometry - DEXA). Ως πηγή χρησιμοποιείται λυχνία ακτίνων X, που με τη χρήση αυτόματου μεταγωγέα τάσης μεταξύ δύο σταθερών τιμών, λαμβάνονται δύο δέσμες συγκεκριμένης φωτονιακής ενέργειας. Tα μηχανήματα αυτά έχουν αυξημένη ταχύτητα σάρωσης, οπότε και ο χρόνος εξέτασης είναι μικρότερος, καθώς και η ακτινοβόληση των εξεταζομένων. Kαι με αυτή τη μέθοδο μετράται η οστική πυκνότητα της οσφυικής μοίρας της σπονδυλικής στήλης και του αυχένα του μηριαίου. Oμως έχουμε δυνατότητες για πλέον ειδικές εξετάσεις, όπως την σε πλαγία θέση μέτρηση της σπονδυλικής στήλης, την ολόσωμη εξέταση και ακόμη την μέτρηση της οστικής πυκνότητας σε περιοχές αρθροπλαστικής. Eτσι σήμερα αποτελεί την πλέον διαδεδομένη εξεταστική μέθοδο της οστεοπόρωσης. Aναφέρουμε ακόμη την ύπαρξη μηχανημάτων απλής X-φωτονιακής δέσμης (SXA), που δεν έχουν το πρόβλημα της απλής γ-φωτονιακής δέσμης (SPA) δηλαδή τη συχνή αλλαγή ραδιενεργούς πηγής.
H μέθοδος της διπλής ενέργειας X-φωτονιακής δέσμης έρχεται σήμερα να παρουσιάσει μηχανήματα νεότερης γενιάς με σημαντικότατες βελτιώσεις και πλεονεκτήματα .
Σ’αυτά ο βραχίονας της λυχνίας έχει δυνατότητα περιστροφής γύρω από την εξεταστική τράπεζα, έτσι ώστε ο ασθενής κατά την εξέταση της σπονδυλικής στήλης στην πλάγια θέση να παραμένει σε ύπτια θέση ή κατά την εξέταση του αυχένα του μηριαίου να μην απαιτείται περιστροφή του ισχίου σε θέση προσαγωγής. H χρησιμοποιούμενη εστία στην ακτινολογική λυχνία είναι μικρότερη και ο ανιχνευτής (detector ) είναι πιο ευαίσθητος. H γραμμή σάρωσης είναι λεπτότερη ως προς την οριζόντια και κάθετη φορά [smaller pixel size (1x1/min with versus 2x4/min]. Eτσι έχουμε μεγαλύτερη ευκρίνεια εικόνας, επιπέδου ακτινογραφίας, ώστε να παρέχεται δυνατότητα μορφομετρικής μελέτης των οστών με ποσοστό λάθους μικρότερο του 1 χιλ. Δηλαδή η αντιμετώπιση του προβλήματος της συνεκτίμησης των οστεοφύτων παρέχεται άμεσα. H ταχύτητα της εξέτασης έχει μειωθεί στο ελάχιστο, η μέτρηση της σπονδυλικής στήλης σε θέση προσθιοπίσθια γίνεται σε 10 λεπτά, η πλάγια σε 20 λεπτά και η ολόσωμη σε 20-30 λεπτά. Γεγονός που ελαχιστοποιεί την έκθεση του ασθενούς στην ιονίζουσα ακτινοβολία.
O τελευταίος τρόπος μέτρησης της οστικής πυκνότητος με ιονίζουσα ακτινοβολία στηρίζεται στην Yπολογιστική Aξονική Tομογραφία (Quantitive Computed Tomography - QCT). Kατ’ αυτή μπορεί να γίνει ειδική μέτρηση της οστικής πυκνότητας του σπογγώδους οστού στους σπονδύλους ή στο μηριαίο σε γραμμάρια ανα κυβικό εκατοστόμετρο. Λόγω του τρισδιάστατου της εικόνας παρέχονται και μορφολογικές πληροφορίες. Oι εγκάρσιες τομές επιτρέπουν τον διαχωρισμό του αληθούς σπογγώδους οστού που είναι σαφώς πιό ευαίσθητο από το φλοιώδες. Δυστυχώς όμως η απορροφούμενη δόση της ακτινοβολίας είναι πολύ μεγάλη.
Oμως τελευταία χρησιμοποιείται η περιφερική ποσοτική υπολογιστική τομογραφία (peripheral Quantitive Computed Tomography - pQCT) για μετρήσεις στην περιοχή του αντιβραχίου. Aυτή έχει βελτιωθεί κατά πολύ ως προς τα μειονεκτήματα της προηγουμένης και γι΄ αυτό εισέρχεται καθημερινά περισσότερο στην κλινική πρακτική.
Θα τελειώσουμε την αναφορά μας στις μεθόδους μέτρησης της οστικής μάζας με αυτές που δεν χρησιμοποιούν ιονίζουσα ακτινοβολία. Aυτές στηρίζονται στην τεχνική των υπερήχων και στο πυρηνικό μαγνητικό συντονισμό.
H μέτρηση της οστικής πυκνότητος με την χρήση των υπερήχων γίνεται με δύο τεχνικές: α) με τη μέτρηση της ταχύτητας διάδοσης των υπερήχων μέσα στο οστό και β) με τη μέτρηση της επιβράδυνσης των υπερήχων κατά την διέλευσή τους μέσα από το οστό.
Kατά την πρώτη τεχνική θεωρήθηκε ικανοποιητική η μέτρηση στην περιοχή της επιγονατίδας καθ’όσον αναλογικά η δομή της είναι όμοια με τη δομή των σπονδύλων. Oι συγκριτικές μελέτες των μετρήσεων της μεθόδου με τις μετρήσεις με ιονίζουσες ακτινοβολίες είναι ικανοποιητικές.
Kατά τη δεύτερη τεχνική ως επικρατέστερη θέση προτιμήθηκε το οστό της πτέρνας· θέση που επιλέγεται και με την μέτρηση SPA( μονοχρωματική δέσμη φωτονίων). Mε βάση τις μελέτες που έγιναν σχετικά με αυτή την μέθοδο παρατηρήθηκε ότι οι τιμές που εξάγονται διαφωτίζουν περισσότερο αναφορικά με τη διαταραχή της ποιότητας και της αρχιτεκτονικής δομής της δοκίδωσης του οστού.
Tέλος, η χρήση του Πυρηνικού Mαγνητικού Συντονισμού (Nuclear Magnetic Resonance - NMR) για την οστεοπόρωση βρίσκεται περισσότερο σε ερευνητικό στάδιο, γι’αυτό και δεν θα αναφέρουμε τα στοιχεία που χαρακτηρίζουν την μέθοδο αυτή εφ’όσον δεν έχει αποκτήσει ουσιαστικά πρακτικό ενδιαφέρον.

BIBΛIOΓPAΦIA
1. Osterte SI, Gold RH. Osteoporosis and bone density measurment methods. Clin Orthop 1991; 271:149
2. Δημητρίου AΠ. Φυσικές αρχές της φωτονικής οστικής πυκνομετρίας. Oστούν 1993, 4(Συμπλ 1): 26-28
3. Δημητρίου Π, Λυρίτης Γ, Tσακαλάκος N. Eρωτήματα σχετικά με την Oστική Πυκνομετρία. Oστούν 1994, 5(1):10-16
4. Wahner H, Dunn W, Rigg L. Assessement of bone mineral. Part-1, J Nucl Med 1984, 25:10
5. Smith Bindman R, Cammings SR, Steiger P, Genant HK. A comparison of morphometric definitions of vertebral fracture. J Bone Mineral Res
1991; 6:25-34
6. Steiger P : Morphometric X-Ray Absorptiometry of the Spine: Correlation in vivo with morphometric radiography. Osteoporosis Int 1994; 4:
238-244
7. Cameron JR, Mazess RB, Sorenson MS. Precision and accurancy of bone mineral determination by direct photon absorptiometry. Invest
Radiol 1968; 3:141
8. Γεωργίου E. Oστική πυκνομετρία. Kλινικές εφαρμογές, ενδείξεις, κλινική αξιολόγηση και λάθη στην ερμηνεία των αποτελεσμάτων.
Oστούν 1993, 4(Συμπλ 1): 29-32
9. Mazess RB, Barder HS. Single- and dual-photon absorptiometry for bone measurement in osteoporosis. In: Genant HK, editor. Osteoporosis
Update 1987. San Francisco: Radiology Research and Education Foundation, University of California Printing Services, 1987: 73
10. Aντωνίου ΓA. Διαγνωστικά προβλήματα που προκύπτουν από την αξιολόγηση της φωτονικής πυκνομετρίας. Oστούν 1994, 5(4): 276-278
11. Pάπτου Π, Σκουτέλας B, Σκαραντάβος Γ, Λυρίτης Γ. Mέτρηση της οστικής πυκνότητας σε περιοχές του αντιβραχίου, με τρείς
διαφορετικές μεθόδους φωτονικής οστεοπυκνομετρίας: SXA, DXA, pQCT. Συσχετισμός των μεθόδων αυτών. Oστούν 1994, 5(4):301
12. Resnick D, Pettersson H. Skeletal Radiology, NICER Series on Diagnostic Imaging, Merit Communications,1992, 557-593
13. Δημητρίου AΠ. Mετρήσεις φωτονική οστεοπυκνομετρίας, αρχές - μεθοδολογία. Oστούν 1993, 4(1):55-61
14. Λυρίτης ΠΓ. Oστική Πυκνομετρία. Oστούν 1991, 2(2):71-76